칼륨, 요오드 산 또는 요오드 산 칼륨 누구 화학식 KIO 인 무기 요오드 화합물, 특히 염이다 3 . 할로겐 그룹 (F, Cl, Br, I, As)의 원소 인 요오드는이 염에서 +5의 산화수를 가지고 있습니다. 따라서 그것은 강력한 산화제입니다. KIO는 3 수성 매질 중에서 해리를 생성하는 K + 및 IO 3 - 이온 .
수산화 칼륨을 요오드 산 : HIO 3 (aq) + KOH (s) => KIO 3 (aq) + H 2 O (l) 와 반응시켜 합성합니다 . 또한 분자 요오드를 수산화 칼륨과 반응시켜 합성 할 수 있습니다 : 3I 2 (s) + 6KOH (s) => KIO 3 (aq) + 5KI (aq) + 3H 2 O (l).
물리 화학적 특성
그것은 미세한 결정과 단사 정형 결정 구조를 가진 무취의 백색 고체입니다. 밀도는 3.98g / mL이고 분자량은 214g / mol이며 적외선 (IR) 스펙트럼에서 흡수 밴드를 가지고 있습니다.
이것은 융점이 다음 K 사이의 강한 이온 성 상호 작용과 일치 ºK 833 (ºC 560) + 및 IO 3 - 이온 . 고온에서는 열분해 반응을 거쳐 분자 산소와 요오드화 칼륨이 방출됩니다.
2KIO 3 (초) => 2KI (초) + 3O 2 (g)
물에서 용해도는 0ºC에서 4.74g / 100mL, 100ºC에서 최대 32.3g / 100mL로 무색 수용액을 생성합니다. 또한 알코올과 질산에는 녹지 않지만 묽은 황산에는 녹습니다.
물에 대한 친 화성이 눈에 띄지 않아 흡습성이없고 수 화염 (KIO 3 · H 2 O) 형태로 존재하지 않는 이유를 설명합니다 .
산화제
화학식으로 표시되는 요오드 산 칼륨에는 3 개의 산소 원자가 있습니다. 이것은 강력한 전기 음성 원소이며,이 특성으로 인해 요오드를 둘러싼 구름의 전자적 결함을“발견”합니다.
이 결핍 또는 기여도는 요오드의 산화수 (± 1, +2, +3, +5, +7)로 계산할 수 있으며,이 염의 경우 +5입니다.
이것은 무엇을 의미 하는가? 그 전자를 제공 할 수있는 종 전에, 요오드 (IO 그 이온 형태들을 수용 것 3 - ) 요오드 분자가되어 산화수가 0과 동일.
이 설명의 결과, 요오드 산 칼륨은 많은 산화 환원 반응에서 환원제와 강하게 반응하는 산화 화합물이라는 것을 알 수있다. 이 중 하나는 요오드 시계로 알려져 있습니다.
요오드 시계는 느리고 빠른 단계의 산화 환원 공정으로 구성되며, 빠른 단계는 전분이 첨가 된 황산 의 KIO 3 용액 으로 표시됩니다 . 다음으로, 전분 - 한번 생성 및 구조 사이의 고정 종 I 3 - - 진한 파란색을 무색의 용액을 설정한다.
IO 3 - + 3 HSO 3 - → I - + 3 HSO 4 -
IO 3 - + 5 I - + 6 H + → 3 I 2 + 3 H 2 O
I는 2 + HSO 3 - + H 2 O 2 → I - + HSO 4 - + (2) H + (인한 전분 효과 어두운 청색)
화학 구조
상단 이미지는 요오드 산 칼륨의 화학 구조를 보여줍니다. IO 3 - 음이온은 K 반면, 빨간색과 보라색 구체의 "삼각대"으로 표시됩니다 +의 이온이 보라색 구체로 표시됩니다.
그러나이 삼각대는 무엇을 의미합니까? 이러한 음이온의 정확한 기하학적 모양은 실제로 삼각형 피라미드로, 산소가 삼각형베이스를 구성하고, 공유되지 않은 한 쌍의 요오드 전자가 위쪽을 가리키며 공간을 차지하고 I – O 결합이 아래쪽으로 구부러지고 두 결합 I = O.
이 분자 기하학 은 중앙 요오드 원자의 sp 3 혼성화 에 해당합니다. 그러나 다른 관점은 산소 원자 중 하나가 요오드의 "d"궤도와 결합을 형성하며 실제로는 sp 3 d 2 유형의 혼성화 (요오드는 그 층을 확장하여 "d"궤도를 처분 할 수 있음)을 제안합니다. 발렌시아).
이 염의 결정은 다른 물리적 조건의 결과로 구조적 상 전이 (단 사정 이외의 배열)를 겪을 수 있습니다.
요오드 산 칼륨의 용도 및 응용
치료 적 사용
요오드 산 칼륨은 갑상선 기능의 구성 요소로서 갑상선에 의한 요오드 흡수를 결정하는 데이 동위 원소가 사용되는 131 I 형태의 갑상선에 방사능 축적을 방지하기 위해 일반적으로 사용됩니다 .
마찬가지로 요오드 산 칼륨은 점막 감염의 국소 소독제로 사용됩니다 (0.5 %).
산업에서 사용
요오드 보충제로 번식 동물의 음식에 추가됩니다. 따라서 요오드 산 칼륨은 밀가루의 품질을 향상시키기 위해 산업에서 사용됩니다.
분석 용
분석 화학에서는 안정성 덕분에 티오 황산나트륨 (Na 2 S 2 O 3 ) 표준 용액의 표준화 에서 테스트 샘플의 요오드 농도를 결정 하는 일차 표준으로 사용됩니다 .
이것은 요오드의 양을 체적 기법 (적정)으로 알 수 있음을 의미합니다. 이 반응에서, 요오드 산 칼륨 빠르게 요오드화 I 이온을 산화 - 다음 화학식에 의해 :
IO 3 - + 5I - + 6H + => 3I 2 + 3H 2 O
표준화를 위해 요오드 I 2를 Na 2 S 2 O 3 용액으로 적정 합니다.
레이저 기술에 사용
연구는 KIO 3 결정의 흥미로운 압전, 초 전기, 전기 광학, 강유전 및 비선형 광학 특성을 입증하고 확증했습니다 . 그 결과 전자 분야와이 화합물로 만든 재료의 레이저 기술에 큰 잠재력이 있습니다.
요오드 산 칼륨의 건강 위험
고용량에서는 구강 점막, 피부, 눈 및 호흡기에 자극을 줄 수 있습니다.
동물에서 요오드 산 칼륨의 독성에 대한 실험을 통해 공복 견에서 0.2-0.25g / 체중 kg의 용량으로 경구 투여시 화합물이 구토를 유발한다는 것을 관찰 할 수있었습니다.
이러한 구토를 피하면 식욕 부진과 땀이 죽기 전에 유발되기 때문에 동물의 상황이 악화됩니다. 그의 부검 결과 간, 신장 및 장 점막의 괴사 성 병변이 밝혀졌습니다.
산화력으로 인해 인화성 물질과 접촉하면 화재 위험이 있습니다.
참고 문헌
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